và độ cao phục vụ đo vẽ bản đồ địa hình tỉ lệ 1:
1000 khu vực…
IV.2. Các yêu cầu về thiết kế kỹ thuật
IV.2.1. Lựa chọn số bậc phát triển lới và phơng án thiết kế lới
Tổng diện tích khu đo vẽ là 10km2, địa hình tơng đối phức tạp. Trên khu đo vẽ đã có 3 điểm tam giác hạng III nhà nớc. Dựa vào các trang thiết bị hiện có của đơn vị sản suất và phơng pháp thành lập bản đồ bằng đo vẽ trực tiếp thực địa, chúng tôi đa ra phơng án thiết kế lới nh sau:
- Lới bậc 1 đợc xây dựng là lới GPS, tơng đơng lới đờng chuyền cấp 1. L- ới gồm 6 điểm mới đợc thành lập trên cơ sở 3 điểm tam giác hạng III nhà nớc, tạo thành 9 tam giác nh hình (IV.1). Toạ độ các điểm trong lới sẽ đợc xác định theo phơng pháp đo GPS tơng đối, sử dụng 3 máy thu GPS đặt đồng thời tại các
điểm đã biết toạ độ và các điểm cần xác định. Kết quả tính toán bình sai lới sẽ cho ta toạ độ 6 điểm mới theo toạ độ nhà nớc của các điểm gốc (các điểm tam giác hạng III).
- Các điểm trong lới GPS thực tế không cần thông hớng. Nhng làm cơ sở cho phát triển các bậc lới tăng dày tiếp theo, chúng tôi bố trí 6 điểm mới và 3 điểm gốc tạo thành 3 cặp điểm thông hớng với nhau. Đó là:
GPS-01 – GPS-02
Các cặp điểm thông hớng này đóng vai trò là các hớng có phơng vị gốc để phát triển lới tăng dày các bậc tiếp theo.
- Lới bậc 2 đợc thiết kế là lới đờng chuyền cấp 2 tựa trên các điểm của lới khống chế bậc 1, tạo thành các vòng đa giác khép kín có nhiều điểm nút.
Các điểm của lới đờng chuyền đợc bố trí thuận tiện cho công tác đo vẽ, đảm bảo đủ mật độ điểm phục vụ cho đo vẽ bản đồ địa hình tỉ lệ 1: 1000.
IV.2.2. Chỉ tiêu kỹ thuật của lới đờng chuyền
2.Chỉ tiêu kỹ thuật của lới đờng chuyền kinh vĩ
STT Các chỉ tiêu kỹ
thuật
Đờng chuyền kinh vĩ
Khi thành lập lới khống chế mặt bằng phục vụ đo vẽ bản đồ địa hình tỉ lệ lớn cần phải đảm bảo những yêu cầu quy phạm nêu trên. Tuy nhiên trong điều kiện máy móc trang thiết bị hiện đại, đặc biệt là trong trờng hợp lới đợc đo đạc bằng máy toàn đạc điện tử có khả năng đo khoảng cách xa hơn với độ chính xác cao hơn, những chỉ tiêu về chiều dài cạnh của các bậc khống chế sẽ đợc nới rộng hơn so với những quy định đã nêu trong quy phạm.
IV.2.3. ớc tính độ chính xác các bậc lới
Theo quy phạm đo vẽ bản đồ địa hình tỉ lệ lớn, sai số vị trí điểm của lới khống chế đo vẽ so với điểm khống chế cấp gần nhất không đợc vợt quá 0,2mm.MBĐ. Khi thành lập bản đồ địa hình tỉ lệ 1: 1000, ta có sai số giới hạn vị trí điểm của lới khống chế đo vẽ là:
MP ≤ 0,2.1000 = (cm)
Chọn hệ số suy giảm độ chính xác K= 2, theo công thức (II- 7) ta có: - Sai số trung phơng vị trí điểm cấp khống chế bậc 1: 2,2cm
- Sai số trung phơng vị trí điểm cấp khống chế bậc 2: 4,4cm - Sai số trung phơng vị trí điểm cấp khống chế bậc 3: 8,8cm
IV.2.4. Tính số lợng điểm khống chế các cấp
Gọi số điểm tam giác hạng III có trên khu đo là NIII = 3 điểm; Số điểm GPS lập trên khu đo N1= 6 điểm. Gọi số điểm cần thành lập của đờng chuyền cấp 2 là N2, chiều dài trung bình cạnh của đờng chuyền cấp 2 là S2 = 0,3km; Số điểm cần thành lập của lới đờng chuyền kinh vĩ là N3, chiều dài trung bình cạnh của đờng chuyền kinh vĩ là S3 = 0,2km; Tổng số điểm trên khu đo vẽ là NΣ. áp dụng những công thức trong phần II.1.2, ta có:
- Tổng số điểm cần có trên khu đo vẽ là:
2882 2 , 0 . 87 , 0 10 . 87 , 0 2 2 3 = = = = Σ S F P F N điểm
- Tổng số điểm của lới tam giác hạng III, điểm GPS và đờng chuyền cấp 2 là: 128 3 , 0 . 87 , 0 10 . 87 , 0 2 2 2 2 , 1 , = = = = S F P F NIII điểm
Trên khu đo đã có 3 điểm tam giác hạng III, 6 điểm GPS; Nh vậy tổng số điểm của lới đờng chuyền cấp 2 cần thành lập là:
N2 = NIII,1,2 – NIII – N1 = 128-3-6 = 119 điểm - Số điểm của đờng chuyền kinh vĩ cần thành lập là:
N3 = NΣ−NIII,1,2 =288 – 128 = 160 điểm - Tóm lại: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
+ Số điểm GPS lập trên khu đo là 6 điểm
+ Số điểm mới cần thành lập của lới đờng chuyền cấp II là 119 điểm
+ Số điểm mới cần thành lập của lới đờng chuyền kinh vĩ là 160 điểm
IV.4. tổ chức đo đạc
IV.4.2. Đo đạc lới đờng chuyền
Lới bậc 2 và lới đo vẽ đợc thiết kế là lới đờng chuyền cấp 2 và lới đờng chuyền kinh vĩ. Các góc trong hai lới đờng chuyền này đợc đo bằng máy toàn đạc điện tử GPT-2009 có sẵn của đơn vị, máy có độ chính xác đo góc là 9", độ chính xác đo cạnh là ±(3+2.Di)mm.
Tại các trạm đo có 2 hớng thì đo theo phơng pháp đo góc đơn, còn ở các trạm máy có từ 3 hớng trở lên tiến hành đo theo phơng pháp toàn vòng. Số lần đo đợc quy định theo quy phạm đo vẽ bản đồ tỉ lệ lớn của Cục bản đồ, xuất bản năm 1990.
Trớc khi tiến hành đo tại mỗi trạm máy, cần kiểm tra, kiểm nghiệm máy, ớc tính số vòng đo góc tại một trạm máy, các hạn sai đo đạc theo các mục đã quy định trong quy phạm.
- ớc tính số vòng đo góc của đờng chuyền:
2 2 2 0 2 ) 2 ( 5 β m m m n v + = (III-6) Trong đó: β
m : sai số trung phơng đo góc theo cấp hạng 0
m : sai số đọc số
v
m : sai số trung phơng bắt mục tiêu; = ∗′′
V
mv 60
Với các máy toàn đạc điện tử GTS-2009, có:
300 0 6 ′′ = v m ; m0 = 2,5" thì số vòng đo góc tại mỗi trạm máy là:
25, , 1 10 ) 5 , 2 2 ( 5 2 2 2 = + = n
Vậy lới đờng chuyền cấp 2 đợc đo 2 vòng đo, ở mỗi vòng đo, số đặt bàn độ đợc tính theo công thức: n 180 = δ (III-7)
2. Đo cạnh trong lới đờng chuyền
Cạnh trong lới đờng chuyền cấp 2 đợc đo bằng máy toàn đạc điện tử GTS-2009, độ chính xác đo cạnh là ±(3+2.D)mm. Cạnh đợc đo ít nhất 2 lần, chênh lệch giữa các lần đo không lớn hơn 1:2500 độ dài cạnh.
Khi đo cạnh bằng máy toàn đạc điện tử, để giảm ảnh hởng của nhiệt độ và độ ẩm cần phải áp dụng một số biện pháp sau:
- Chọn thời gian đo thích hợp, nên đo dài vào ngày râm mát, trong điều kiện nhiệt độ tơng đối ổn định.
- Cạnh đáy của lới tam giác nếu chọn trên các nóc nhà thì nên chọn các điểm của cạnh đáy ở những nóc nhà thấp.
- Chọn máy đo thích hợp để đảm bảo độ chính xác.
IV.4.3. Tiêu mốc trong xây dựng lới trắc địa
1. Mốc trắc địa
Vị trí thực tế và toạ độ điểm trắc địa đợc đánh dấu bằng mốc trắc địa. Mốc trắc địa là những khối bê tông chắc chắn có kích thớc to nhỏ tuỳ theo cấp hạng. Phần quan trọng nhất là dấu mốc bằng sứ hoặc bằng kim loại có ghi tên điểm, số hiệu điểm, cơ quan quản lý …
Các mốc đợc chôn dới mặt đất, có nắp bảo vệ và lắp đặt theo quy định của quy phạm. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Việc chôn mốc đợc tiến hành sau khi chọn điểm và dựng tiêu (nếu phải dựng tiêu) để điều chỉnh cho tâm mốc, tâm bồ ngắm và tâm máy trùng nhau hoặc lệch nhau nhỏ nhất.
2. Tiêu trắc địa
Trong khi đo trên các hớng ngắm có thể gặp rất nhiều chớng ngại vật, mặt khác khi tia ngắm dài thì ảnh hởng của độ cong trái đất rất đáng kể. Vì vậy muốn có tầm ngắm thông suốt ta phải xây dựng các cột tiêu.
Dạng tiêu ngắm phụ thuộc vào chiều cao cần thiết và khả năng có đợc nguyên vật liệu. Có rất nhiều loại cột tiêu cơ bản nh: tiêu đơn giản, tiêu một chóp, tiêu hai chóp Nếu địa hình cho phép đặt máy trên giá ba chân để đo thì… ở các điểm này chỉ cần dựng các cột tiêu đơn giản để nâng cao bồ ngắm.
Các loại tiêu cố định có thể làm bằng gỗ hay bằng thép. Ngoài ra còn có thể dùng loại cột thép di động, khi cần đo ta đem các cột tiêu đến dựng ở các điểm tam giác. Sau khi đo xong sẽ đem thao gỡ đem đi nơi khác.
Bồ ngắm là một chi tiết quan trọng của tiêu đo. Nó thờng có dạng hình trụ gắn trên đỉnh cột tiêu. Kích thớc của hình trụ phụ thuộc vào chiều dài cạnh tam giác. Cạnh dài thì bồ ngắm lớn hơn. Để đo chính xác ngời ta dùng loại bồ ngắm “vi sai” có thân hình trụ không phải là khối liền mà do nhiều thanh gỗ ghép lại. Các thanh gỗ phải đợc ghép thật đối xứng và đợc sơn hai màu, nửa trên sơn màu trắng và nửa dới sơn màu đỏ.
Khi dựng cột tiêu phải đảm bảo tâm bồ ngắm, tâm giá máy không lệch khỏi tâm mốc quá 3cm. Các cột của giá ngoài không che khuất hớng ngắm.
Xây dựng cột tiêu là phần việc tốt rất nhiều công sức và tiền của khi lập các lới khống chế trắc địa theo phơng pháp truyền thống, nó chiếm tới 70% chi phí giá cho xây dựng một mạng lới trắc địa. Ngày nay với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, đặc biệt là ứng dụng công nghệ GPS trong xây dựng các mạng lới trắc địa thì chi phí này đã giảm đi rất nhiều.
Kết luận và kiến nghị
Trong công cuộc xây dựng và phát triển của đất nớc, ngành trắc địa và cụ thể là trắc địa công trình đã đóng góp một phần lớn trong công tác xây dựng các khu công nghiệp, dân dụng và thành phố. Với nội dung đề tài tôi đã nghiên cứu kỹ về các đặc điểm, các nguyên tắc, các phơng pháp thành lập cũng nh các ph- ơng án làm tăng độ chính xác của lới khống chế mặt bằng phục vụ xây dựng công trình công nghiệp và dân dụng.
Từ những kết quả nghiên cứu phần lý thuyết cũng nh thực nghiệm trên, b- ớc đầu tôi có thể rút ra một số kết luận và kiến nghị nh sau:
1. Kết luận:
- Khi lới tam giác đo góc truyền thống kết hợp với việc đo các cạnh tạo thành lới tam giác đo góc-cạnh kết hợp thì độ chính xác của tất cả các yếu tố trong lới đều tăng lên một cách rõ rệt.
- Đối với lới đờng chuyền đa giác tạo thành các vòng khép, khi tăng thêm số lợng trị đo cạnh thì độ chính xác của lới cũng tăng tăng lên đáng kể. Các cạnh đợc chọn để tiến hành đo thêm nên chọn các cạnh dài.
- Khi tăng độ chính xác đo đạc trong lới thì độ chính xác của lới cũng tăng lên rất rõ ràng.
2. Kiến nghị:
- Việc nâng cao độ chính xác đo đạc của lới trắc địa công trình bằng cách tăng thêm trị đo cạnh là một giải đơn giản và có tính khả thi. Bởi vì trong điều kiện hiện nay các máy toàn đạc điện tử và các máy đo dài điện quang đợc sử dụng rộng rãi và có độ chính xác rất cao. Do vậy trong tr- ờng hợp cần thiết, các đơn vị sản xuất hoàn toàn có thể áp dụng giải pháp này cho mục đích nâng cao độ chính xác của lới trắc địa công trình.
- Kết hợp với giải pháp tăng thêm trị đo cạnh để nâng cao độ chính xác của lới thì việc tăng thêm độ chính xác đo đạc cũng là một biện pháp rất khả thi. Bởi vì điều kiện máy móc và dụng cụ đo đạc hiện nay có độ chính xác cao và đã đợc sử dụng rộng rãi, tuy nhiên cũng cần phải quan tâm đến mối quan hệ hợp lý giữa sai số đo góc và đo cạnh trong lới đo góc-
cạnh là: 3 S m : ρ" m 3 1 β S ≤ ≤ .
- Để đảm bảo độ chính xác và tính chặt chẽ của lới cần áp dụng phơng pháp bình sai chặt chẽ để xác định và đánh giá độ chính xác các yếu tố trong lới. Công tác ớc tính và tính toán bình sai lới hiện nay đợc thực hiện một cách tơng đối thuận lợi nhờ vào công nghệ của máy tính, có thể giải đợc giải đợc các bài toán với nhiều ẩn số.
Với lòng biết ơn sâu sắc, một lần nữa em xin chân thành cảm ơn thầy giáo
ThS. Phan Hồng Tiến và các thầy cô giáo trong khoa Trắc địa đã hớng dẫn em hoàn thành tốt đồ án của mình.
Do điều kiện trình độ và thời gian có hạn nên khi trình bày còn có hạn chế về nội dung và hình thức. Kính mong nhận đợc sự chỉ bảo của quý thầy cô và toàn thể các bạn.
Hà Nội tháng 6 năm 2004
Tài liệu tham khảo
1. Giáo trình Trắc địa công trình, chủ biên Phan Văn Hiến
Đại học Mỏ-Địa chất Hà nội, NXB Giao thông Vận tải – 2001.
2. Hoàng Nọc Hà, Trơng Quang Hiếu, Cơ sở toán học xử lý số liệu trắc địa – Đại học Mỏ - Địa chất Hà nội, NXB Giao thông Vận tải – 1999.
3. “ Công tác trắc địa trong xây dựng nhà cao tầng”
TS. Ngô Văn Hợi – Tạp chí KHCN xây dựng – số 3/2003. 4. Bài giảng Bình sai l“ ới ,” ngời biên soạn TS, Đặng Nam Chinh. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
5. Bài giảng Xây dựng l“ ới trắc địa ,” PGS – TS ĐỗNgọc Đờng, Trờng Đại học
Mỏ - Địa chất – 2000.
6. Tiêu chuẩn Việt nam (2003): Công tác trắc địa trong xây dựng -TCVN 3972– 85.
7. Nguyễn Trọng San, Đào Quang Hiếu, Đinh Công Hoà (2002): Trắc địa cơ sở, NXB xây dựng, Hà nội
8. Bài giảng Trắc địa công trình độ chính xác cao“ ”, TS. Nguyễn Quang